มวลของดาวฤกษ์เป็นวลีที่นักดาราศาสตร์ใช้เพื่ออธิบายมวลของดาวฤกษ์โดยปกติจะระบุในแง่ของ มวลของ ดวงอาทิตย์เป็นสัดส่วนของมวลของดวงอาทิตย์ M☉ )ดังนั้น ดาวฤกษ์สว่างอย่างซิริอุสจึง^มีประมาณ 2.02  M☉ ^{[ 1} ] มวลของดาวฤกษ์จะเปลี่ยนแปลงไปตลอดช่วงชีวิตของมัน เนื่องจากมวลจะสูญเสียไปกับลมดาวฤกษ์หรือถูกขับออกมาผ่านพฤติกรรมการสั่นหรือหากมีมวลเพิ่มเติมเข้ามาเช่น จากดาว คู่

บางครั้งดาวฤกษ์จะถูกจัดกลุ่มตามมวลโดยพิจารณาจากพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงเมื่อเข้าสู่ช่วงสุดท้ายของอายุขัยจากปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์

ดาวฤกษ์มวลน้อยมากที่มีมวลต่ำกว่า 0.5 M☉จะไม่เข้าสู่กิ่งยักษ์เชิงเส้นกำกับ (AGB) แต่จะวิวัฒนาการไปเป็นดาวแคระขาวโดยตรง (อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี อายุขัยของดาวฤกษ์ดังกล่าวค่อนข้างยาวนาน—ยาวนานกว่าของจักรวาลในปัจจุบัน—จนยังไม่มีดาวฤกษ์ดวงใดมีเวลาวิวัฒนาการไปถึงจุดนี้และถูกสังเกตพบ)

ดาวฤกษ์มวลน้อยที่มีมวลต่ำกว่าประมาณ 1.8–2.2 เท่า ของมวล (ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ) จะเข้าสู่ระยะ AGB ซึ่งในระยะนี้จะเกิดแกนฮีเลียมที่เสื่อมสภาพขึ้น

ดาวฤกษ์มวลปานกลางจะเกิดปฏิกิริยาฟิวชันของฮีเลียมและพัฒนาแกน คาร์บอน-ออกซิเจน ที่เสื่อมสภาพ

ดาวฤกษ์มวลมากมีมวลขั้นต่ำ 5–10 M☉ดาวฤกษ์เหล่านี้มีการหลอมรวมคาร์บอนและอายุขัยของพวกมันจะสิ้นสุดลงด้วยการระเบิดซูเปอร์โนวาแบบยุบตัวแกนกลาง^{[ 2 ]}หลุมดำที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการยุบตัวของดาวฤกษ์เรียกว่า หลุม ดำ มวลดาวฤกษ์

การรวมกันของรัศมีและมวลของดาวฤกษ์เป็นตัวกำหนดแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวดาวฤกษ์ยักษ์มีแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวต่ำกว่าดาวฤกษ์ในลำดับหลัก มาก ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่เสื่อมสภาพและกะทัดรัด เช่น ดาวแคระขาว จะมีแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวสูงกว่ามาก แรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวสามารถส่งผลต่อลักษณะของสเปกตรัมของดาวฤกษ์ โดยแรงโน้มถ่วงที่สูงขึ้นจะทำให้ เส้นดูดกลืนกว้างขึ้น^{[ 3 ]}

หนึ่งในดาวฤกษ์ที่มีมวลมากที่สุดเท่าที่รู้จักคือEta Carinae [ ^{4 ] ซึ่ง}มีมวล 100–200  M ; อายุขัยของมันสั้นมาก—เพียงไม่กี่ล้านปีเท่านั้น การศึกษาเกี่ยวกับกระจุกดาว Archesชี้ให้เห็นว่า 150  M เป็นขีดจำกัดสูงสุดสำหรับดาวฤกษ์ในยุคปัจจุบันของจักรวาล^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}เหตุผลของขีดจำกัดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากความสว่างของ Eddingtonซึ่งกำหนดปริมาณความสว่างสูงสุดที่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศของดาวฤกษ์ได้โดยไม่ทำให้ก๊าซถูกขับออกไปในอวกาศ อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์ชื่อR136a1ในกระจุกดาว RMC 136a ได้รับการวัดที่ 291 M ทำให้ขีดจำกัดนี้เป็นที่น่าสงสัย^{[ 8 ] [ 9 ]}การศึกษาหนึ่งได้ระบุว่าดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่กว่า 150 M ในR136ถูกสร้างขึ้นจากการชนและการรวมตัวของดาวฤกษ์มวลมากในระบบดาวคู่ ใกล้ชิด ซึ่งเป็นวิธีที่จะหลีกเลี่ยง ข้อจำกัด150 M ^{[ 10 ]}

ดาวฤกษ์ดวงแรกที่ก่อตัวขึ้นหลังบิ๊กแบงอาจมีขนาดใหญ่กว่า 300 หรือมากกว่านั้น^{[ 11 ]}เนื่องจากไม่มีธาตุที่หนักกว่าลิเธียมในองค์ประกอบเลย อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์มวลมหาศาลรุ่นที่สาม นี้ ได้สูญพันธุ์ไปนานแล้ว และปัจจุบันเป็นเพียงทฤษฎีเท่านั้น

ด้วยมวลเพียง 93 เท่าของดาวพฤหัสบดี ( M ) หรือ 0.09 M AB Doradus Cซึ่งเป็นดาวคู่ของ AB Doradus A ถือเป็นดาวฤกษ์ที่เล็กที่สุดเท่าที่ทราบซึ่งมีการเกิดปฏิกิริยาฟิวชันนิวเคลียร์ในแกนกลาง^{[ 12 ]}สำหรับดาวฤกษ์ที่มีโลหะใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ มวลขั้นต่ำตามทฤษฎีที่ดาวฤกษ์สามารถมีได้และยังคงเกิดปฏิกิริยาฟิวชันที่แกนกลางนั้นคาดว่าจะอยู่ที่ประมาณ 75 M J ^{13 ] [ 14 ] อย่างไรก็ตาม} เมื่อโลหะมีค่าต่ำมาก การศึกษาล่าสุดของดาวฤกษ์ที่ริบหรี่ที่สุดพบว่าขนาดดาวฤกษ์ขั้นต่ำดูเหมือน จะอยู่ที่ประมาณ 8.3% ของมวลของดวงอาทิตย์ หรือประมาณ 87 M ^{[ 14 ] [ 15 ]}วัตถุขนาดเล็กกว่าเรียกว่าดาวแคระน้ำตาลซึ่งอยู่ในพื้นที่สีเทาที่ไม่ชัดเจนระหว่างดาวฤกษ์และดาวยักษ์ก๊าซ

ดวงอาทิตย์กำลังสูญเสียมวลจากการปล่อยพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าและการขับไล่สสารออกไปพร้อมกับลมสุริยะ โดย กำลังขับไล่มวลออกไปประมาณ(2–3) × 10 ⁻¹⁴  M ต่อปี^{[ 16 ]}อัตราการสูญเสียมวลจะเพิ่มขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์เข้าสู่ ระยะ ยักษ์แดงโดยเพิ่มขึ้นเป็น(7–9) × 10 ⁻¹⁴  M y ⁻¹เมื่อมันไปถึงปลายกิ่งดาวยักษ์แดงค่านี้จะเพิ่มขึ้นเป็น 10⁻⁶  M y ⁻¹บนกิ่งยักษ์เชิงเส้นกำกับ ก่อนที่จะถึงจุดสูงสุดที่อัตรา 10 ⁻⁵ถึง 10 ⁻⁴ M y ⁻¹เมื่อดวงอาทิตย์สร้างเนบิวลาดาวเคราะห์เมื่อถึงเวลาที่ดวงอาทิตย์กลายเป็นดาวแคระขาว เสื่อมสภาพ มันจะสูญเสียมวลเริ่มต้นไป 46% ^{[ 17 ]}